Multidimensional risk assessment for vehicle trajectories by using copulas

Fight against road unsafety is a French government priority. The policy conducted since 2002 allowed to obtain undeniable success. Despite this improvement, road accidents have very serious consequences on human level for road users. The proposed methods to reduce these accidents involve independence between criteria of accident risk. The objective of this study is to estimate the multidimensional risk of failure trajectory. It consists to investigate a new method of risk assessment in order to better characterize the dependence structure between the vehicle criteria for safety acceptance. This requires the use of simulation techniques such as copulas methods. This function connects the joint probability distribution to the marginal distribution. Thus, it contains all information on the dependence structure of models. However, the difficulty of multidimensional risk is to choose the copula which capture the better dependence between criteria. To select an adequate copula must be based on a statistical test. The khi2 test used in the framework of the adjustment of a parametric distribution to an empirical distribution is in this regard an interesting tool for the choice of copula. The experiments have shown the relevance and effectiveness of this method. The results will help to better assess the risk of failure trajectory for vehicles

Caractérisation spectrale du crissement de freins à disques

Les vibrations induites par frottement sont des phénomènes complexes qui peuvent conduire, dans le cas des dispositifs de freins à disque, à l'apparition de bruits de freinage comme le crissement. Nous proposons dans cet article d'utiliser des outils du traitement du signal pour étudier ce phénomène. Notre démarche s'appuie sur la connaissance d'échantillons expérimentaux de plusieurs paramètres (pression acoustique, vitesse et force tangentielle). L'analyse spectrale de ces signaux, portant sur l'estimation de leur densité spectrale de puissance, permet d'accéder à l'information dynamique des différents signaux et notamment de caractériser une phase crissante de freinage. Une analyse temps-fréquence est également réalisée afin d'étudier l'évolution temporelle du contenu spectral. Cette analyse spectrale nous conduit à définir un nouveau paramètre caractéristique du crissement. Elle constitue le préalable à la modélisation stochastique du phénomène, prochaine étape de l'étude

Approche fiabiliste de la stabilité des coques minces avec imperfections géométriques aléatoires

Le caractère aléatoire des imperfections géométriques initiales est souvent à l'origine des fortes dispersions obtenues expérimentalement sur les charges de flambement des coques minces et il est ainsi naturel de considérer ce problème mécanique sous l'angle probabiliste. Le travail présenté constitue une contribution en ce sens et aborde l'analyse de la stabilité des coques minces cylindriques sous pression externe avec imperfections géométriques aléatoires. Le problème mécanique fait appel à une résolution numérique par éléments finis et la probabilité de défaillance de la coque sous pression donnée est calculée à l'aide d'une méthode de simulation par subsets. Cette approche fiabiliste nécessite le choix d'un modèle stochastique pour la représentation du défaut. Pour ce faire, l'amplitude du défaut est décomposée en série de Fourier et les coefficients sont considérés comme variables aléatoires, les paramètres de ces variables étant identifiés à partir de données expérimentales

Modélisation stochastique et approche fiabiliste pour la sécurité routière des poids lourds articulés

L'objectif de cet article est le développement d'une stratégie fiabiliste pour la prévention des risques de renversement et de mise en portefeuille des véhicules, de type poids lourd (tracteur et semi-remorque), en zone accidentogène. Le caractère aléatoire du triplet conducteur-véhicule-infrastructure est intégré à l'aide de variables et processus aléatoires dans un modèle dynamique spécifiquement développé. Une analyse de sensibilité globale ainsi qu'une analyse de fiabilité, par des méthode de type FORM/SORM, permettent la détection de situations à risque

Detection of a Functional Hybrid Receptor γc/GM-CSFRβ in Human Hematopoietic CD34+ Cells

A functional hybrid receptor associating the common γ chain (γc) with the granulocyte/macrophage colony-stimulating factor receptor β (GM-CSFRβ) chain is found in mobilized human peripheral blood (MPB) CD34+ hematopoietic progenitors, SCF/Flt3-L primed cord blood (CB) precursors (CBPr CD34+/CD56−), and CD34+ myeloid cell lines, but not in normal natural killer (NK) cells, the cytolytic NK-L cell line or nonhematopoietic cells. We demonstrated, using CD34+ TF1β cells, which express an interleukin (IL)-15Rα/β/γc receptor, that within the hybrid receptor, the GM-CSFRβ chain inhibits the IL-15–triggered γc/JAK3-specific signaling controlling TF1β cell proliferation. However, the γc chain is part of a functional GM-CSFR, activating GM-CSF–dependent STAT5 nuclear translocation and the proliferation of TF1β cells. The hybrid receptor is functional in normal hematopoietic progenitors in which both subunits control STAT5 activation. Finally, the parental TF1 cell line, which lacks the IL-15Rβ chain, nevertheless expresses both a functional hybrid receptor that controls JAK3 phosphorylation and a novel IL-15α/γc/TRAF2 complex that triggers nuclear factor κB activation. The lineage-dependent distribution and function of these receptors suggest that they are involved in hematopoiesis because they modify transduction pathways that play a major role in the differentiation of hematopoietic progenitors

Predictions for Proton Lifetime in Minimal Non-Supersymmetric SO(10) Models: An Update

We present our best estimates of the uncertainties due to heavy particle threshold corrections on the unification scale $M_U$, intermediate scale $M_I$ and coupling constant Alpha_U in the minimal non-supersymmetric SO(10) models. Using these , we update the predictions for proton life-time in these models.Comment: UMD-PP-94-117 ( 20 pages;latex; no figures

Approche probabiliste de la sécurité des véhicules légers en zones accidentogènes

Les sorties de route en virage constituent une part importante des accidents de la route en France, causes d'environ 30 % des accidents mortels pour 2008. Ces accidents se produisent principalement sur route secondaire ce qui montre le besoin du conducteur d'être assisté dans sa tâche de lecture et de négociation du virage. L'objectif de ce travail est le développement d'une méthodologie d'évaluation du risque encouru par le conducteur lors du franchissement d'un virage afin de mettre en place sur les itinéraires routiers un système d'alerte déclenchée en cas de situation potentiellement dangereuse. La méthodologie menant à l'évaluation du risque est basée sur l'emploi des méthodes probabilistes, permettant de prendre en compte fidèlement les incertitudes inhérentes au conducteur, au véhicule et à l'infrastructure. A l'entrée du virage, un dispositif de mesure renseigne sur la position latérale et la vitesse du véhicule arrivant. Une famille de trajectoires de passage en virage est alors stimulée à partir d'un modèle dynamique de véhicule dont certains paramètres d'entrée dépendent des trajectoires mesurées sur le trafic réel. Des indices de risque associés à des critères de sécurité sont ensuite évalués par des méthodes fiabilistes. Les résultats obtenus sont la détermination et la hiérarchisation des paramètres influents sur les critères de sécurité, ainsi que l'évolution des indices de risque en fonction des conditions initiales en entrée de virage. Les applications réalisées dans le dernier chapitre démontrent le potentiel de la méthodologie fiabiliste proposée et son intérêt dans le domaine de la sécurité routière.Roadway departure while cornering constitutes a major part of car accidents in France, accounting for nearly 30 % of casualties in 2008. Most of them occur on secondary roads and reveal that drivers need assistance for a safe curve negociation. The subject of this work is the development of a methodology to access the roadway departure risk in order to implement in the road infrastructure warning devices alarming the driver in case of potentially dangerous situations. The application of probabilistic methods for the risk assessment allows an accurate representation of the uncertainties arising from the driver, the vehicle and the road infrastructures. At the entrance of the curve, speed and position of the approaching vehicle are measured. Then, a family of trajectories is simulated from a dynamic model. Some of the model input depend on experimental trajectories measured on the real traffic. Finally, savety criteria are chosen and associated risk indices are calculated using reliability methods.The influence of various parameters of the model are studied, and the obtained results are the evolutions of the risk indices as a function of the measured initial conditions. The probabilistic methodology elaborated in the road safety domain constitute a valuable decision support tool for the alarm triggering.CLERMONT FD-Bib.électronique (631139902) / SudocSudocFranceF

Approche probabiliste de la propagation des incertitudes dans le modèle mécano-numérique du système couplé "fémur-prothèse non cimentée"

L' arthroplastie de la hanche par prothèse non cimentée est une solution couramment employée pour les patients rencontrant des problèmes du système locomoteur. Une telle solution présente toutefois un inconvénient majeur, souligné par tous les utilisateurs : le manque de stabilité primaire de la prothèse. Or, cette faiblesse peut provoquer des complications graves, voire l'échec de l'opération chirurgicale. Par conséquent, parvenir à une bonne fixation primaire est un point crucial de ce type d'opération chirurgicale pour assurer cliniquement une satisfaction à court et long terme.Dans le but de mieux appréhender cette problématique centrale, une piste préopératoire a été adoptée. Un modèle éléments finis permettant de décrire le comportement mécanique du système couplé os-prothèse non cimentée : DePuy Corail® a été développé et validé par des expérimentations in vitro. Puis, pour tenir compte de la forte variabilité des paramètres du modèle, inhérente à la nature même du problème, une modélisation stochastique de ces derniers a été introduite et une stratégie mécano-probabiliste proposée, destinée d'une part à quantifier en termes probabilistes l'effet sur la réponse des incertitudes affectant les paramètres du modèle, et d'autre part à évaluer la stabilité primaire du système os-prothèse en contexte fiabiliste. La mise en oeuvre pratique de cette approche a été réalisée à l'aide d'outils numériques basés sur la méthode de Monte-Carlo standard et une procédure de collocation stochastique.L'originalité du travail présenté réside avant tout dans la proposition d'une méthodologie probabiliste capable de prendre en compte les incertitudes dans la problématique de la stabilité primaire des prothèses de hanche non cimentées. Elle tient également dans la potentialité de cette méthodologie à être facilement transplantable en contexte industriel.The hip arthroplasty with cementless hip prosthesis is a solution usually used for the patients suffering the problems of the musculoskeletal system. However, such a solution has a major disadvantage, pointed by all users : the lack of primary stability of the prosthesis. This weakness can cause serious complications or failure of the surgery. Therefore, to achieve a good primary fixation is a crucial point of this type of surgery to ensure a short and a long term clinical satisfaction. In order to better understand this central issue, a preoperative track is adopted. A finite element model to describe the mechanical behavior of the coupled system " femur-cementless prosthesis : DePuy Corail® "has been created and validated by the experiments in vitro. Then, in order to take into account the high variability of model parameters, inherent to the nature of the problem, the stochastic modeling of random input parameters has been introduced and a mechanical-probabilistic strategy has been proposed, on the one hand to quantify, in probabilistic terms, the effect, on the response, of the uncertainties affecting the input parameters of the model, and on the other hand to evaluate the primary stability of the bone-prosthesis system in reliability context. The practical implementation of this approach is realized by using the numerical tools based on the standard Monte Carlo method and the stochastic collocation procedure. The originality of the work presented is primarily in the proposition of a probabilistic methodology capable of taking into account the uncertainties in the problem of primary stability of cementless hip prostheses. It also lies in the potentiality of this methodology to be transplantable easily in industrial context.CLERMONT FD-Bib.électronique (631139902) / SudocSudocFranceF

Contribution à l'évolution des méthodologies de caractérisation et d'amélioration des voies ferrées

Ce travail se base en premier lieu, sur une approche expérimentale de mesure des caractéristiques mécaniques et géométriques des composants de l'infrastructure de la voie. Un couplage du pénétromètre dynamique Panda et géoendoscope a permis de mesurer les épaisseurs ainsi que les modules des différentes couches de la voie et de fournir ainsi un base de données complète. Un traitement statistique des échantillons de mesure a permis de décrire l'incertitude qui entache ces caractéristiques de la voie. Afin d'en prendre en compte la variabilité dans le modèle EF, nous présentons la méthode de collocation stochastique destinée à l'analyse probabiliste d'un modèle dynamique représentant une section de voie ferrée. Cette méthode permet l'estimation des moments statistiques du processus de réponse ou de toute variable de contrôle liée à ce processus. Dans un second temps, nous avons mené une analyse paramétrique afin de quantifier de manière probabiliste l'apport des diverses opérations de maintenance : relevage de la voie, traitement de la souche avec renouvellement du ballast et opération de traitement de la plate-forme par amélioration des conditions de drainage. Cette analyse a montré le grand apport des deux derniers types de traitement en termes de diminution de la dispersion de la réponse du modèle et surtout de réduction des risques de défaillance. L'apport des opérations d'amélioration des conditions de drainage reste cependant plus bénéfique pour le comportement de la voie en terme de sécuritéCLERMONT FD-BCIU Sci.et Tech. (630142101) / SudocSudocFranceF